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Conhecimentos necessários:

Cônicas

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Navegação

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Introdução

Imagine pegarmos uma cônicas e a girarmos em torno de algum eixo fixo… teríamos algo em 3D, certo? Isso que são as quádricas! Sólidos de revolução.

Elipsoides

É o que obtemos ao girar uma elipse.

Ela se constrói a partir da seguinte equação:

$\dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2} + \dfrac{z^2}{c^2} = 1$

Em que a, b e c são as distâncias entre o centro e a superfície do elipsoide nos eixos x, y e z, respectivamente.

Caso queira movê-la da origem O, pode usar a seguinte fórmula:

$\dfrac{(x-h)^2}{a^2} + \dfrac{(y-k)^2}{b^2} + \dfrac{(z-l)^2}{c^2} = 1$

Em que (h, k, l) é o ponto que define o centro do elipsoide.

Hiperboloides

É o que obtemos ao girar uma hipérbole.

Lembra a equação acima, mas precisa possuir um ou dois termos como negativo. Por exemplo:

$\dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2} - \dfrac{z^2}{c^2} = 1$

Ou

$-\dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2} - \dfrac{z^2}{c^2} = 1$

Nunca 3 termos negativos ou positivos.

Sempre a variável que ficar com sinal diferente dois demais será o eixo que estará o hiperboloide (seja um negativo e dois positivos, ou um positivo e dois negativos).

Obs.: Caso não queira o centro no ponto O, basta fazer o mesmo que na elipsoide.

Paraboloides

Paraboloide elíptico

É o que obtermos ao girar uma parábola.

A equação também é bem semelhante às duas acima, mas com uma variável isolada (o eixo em que ficará o paraboloide):

$x = \dfrac{y^2}{b^2} + \dfrac{z^2}{c^2}$

$y = \dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{z^2}{c^2}$

ou $z = \dfrac{x^2}{a^2} + \dfrac{y^2}{b^2}$

Paraboloide hiperbólico

Possui as mesmas equações, mas com um termo negativo:

$x = \dfrac{y^2}{b^2} - \dfrac{z^2}{c^2}$

$y = \dfrac{x^2}{a^2} - \dfrac{z^2}{c^2}$

ou $z = \dfrac{x^2}{a^2} - \dfrac{y^2}{b^2}$

Nesse tipo de paraboloide, dependendo do eixo que você olha, a parábola pode estar virada para um lado e no outro eixo ela está virada para o outro.